劉長儉 黃川 耿志鑫 鄒明 周齊齊
水運業具有成本低、運量大、能耗少、污染輕等獨特優勢,在交通行業發展中具有明顯的低碳特征;而港口作為水運業的重要一環,在行業低碳發展、助力交通運輸行業實現“雙碳”目標中也具有舉足輕重的地位。在“雙碳”背景下,低碳轉型成為港口高質量發展的必由之路。本文通過對國內外低碳港口建設實踐進行分析和總結,以期為我國加快謀劃低碳港口發展路徑、推動港口高質量可持續發展提供典型案例參考。
一、國內典型低碳港口建設實踐
1.環渤海區域港口
(1)天津港。優先使用清潔能源,構建港口低碳用能體系。推進岸電設施建設與使用,自有船舶岸電和低硫油使用率達100%,低排放港作機械占比達到100%。加快實施港口機械清潔化改造。開展“零碳碼頭”試點,推進港口太陽能、風能等分布式能源建設,樓宇、廊道等基礎設施大量采取光伏發電。據統計,目前天津港已投產風力、光伏發電系統裝機容量達到2.8萬千瓦,年發綠電近6000萬千瓦時,可節約標準煤約1.8萬噸,年減少二氧化碳排放5萬余噸。
提升綠色集疏運方式比例。在全國率先實現煤焦100%鐵路運輸的基礎上,推進礦石與煤炭雙重“鐘擺式”運輸,打造“公轉鐵+散改集”雙示范港口;推進港口大宗貨物采用鐵路、水運、皮帶管廊、新能源汽車運輸。
(2)青島港。從頂層規劃設計入手,研究制定智慧綠色港口建設指導意見、“碳達峰、碳中和”實施方案等文件。推進海鐵聯運快速發展,相繼在山東、河南、陜西、新疆等地主要物流樞紐城市,建設19個內陸港,開通62條海鐵聯運班列,2022年港口集裝箱海鐵聯運量為190萬TEU,同比增長3.8%;構建油品綠色安全疏運通道,已建成三期長輸管線共計972.3公里,聯通16家煉化企業,覆蓋山東地煉60%的規模以上煉廠。
推進清潔用能體系改革。港區推行“宜電則電”“宜氣則氣”的能源應用模式,改善港區用能結構;加強新能源推廣應用;積極引進光伏、風電、氫能等新能源技術。強化港區燃油設備排放管控,全面推廣船舶岸電使用,提升港作機械排放標準。
2.長三角地區港口
(1)上海港。提高清潔能源使用程度。修建岸基供電項目,加快專業化泊位岸電設施改造,港作船舶碼頭泊位實現低壓岸電全覆蓋,可使船舶每次靠港減少95%的污染物排放量;更新柴油動力集卡,進行LED照明節能改造,在港口推廣應用綠色裝備和綠色技術;港口具備LNG加注能力;鼓勵船舶使用清潔能源,在滿足通航安全的前提下,新能源、清潔能源船舶和市內公共運輸船舶享有優先通行政策。
利用技術創新推動低碳減排。洋山四期自動化碼頭應用遠程操控橋吊、全自動軌道吊、全電驅動AGV、智能調度系統、第二代港口船舶岸基供電、節能新光源和太陽能輔助供熱等先進技術,為建成零排放的低碳碼頭奠定基礎。
改善運輸結構。大力發展集裝箱水水中轉,加快發展鐵水聯運,出臺專門政策文件,明確發展目標和重點任務,2022年港口集裝箱海鐵聯運量為57.6萬TEU,同比增長38%。為緩解上海港公路運輸資源緊缺壓力,推出“集裝箱陸改水”服務,服務涵蓋上海港洋山片區、外高橋片區各碼頭至長江及長三角區域相關港口。
(2)寧波舟山港。提倡清潔能源使用。構建清潔用能體系,不斷擴大電能、太陽能、LNG、氫能等清潔能源和新能源研究和應用,港口大型作業機械清潔化率達91%,在梅山港區建設投用首座智能換電站,在多個碼頭辦公區停車場新建充電裝置。
加強船舶排放管控。已建成高壓岸電21套、低壓岸電187套,集裝箱和干散貨專業泊位岸電覆蓋率達85%,其中寧波舟山港域所轄集裝箱碼頭和干散貨碼頭實現岸電全覆蓋。
推進海鐵聯運、港口無紙化應用、氫能源作業車和海洋風力發電等項目的探索和投用。2022年寧波舟山港集裝箱海鐵聯運量為145萬TEU,同比增長21%。
3.東南沿海和珠三角地區港口
(1)廈門港。提升靠港船舶岸電使用率。大力推進外貿船舶使用岸電,推進客運船舶、拖輪等低壓岸電接電,確保岸電應接盡接;已完成集裝箱、客滾和郵輪專業化碼頭岸電設施泊位覆蓋率50%的目標。充分利用增量配電網改革紅利,實現光伏發電就近全額消納,進一步降低運營成本。
推動運輸結構調整。推動集疏港運輸向鐵路和水路轉移,提高鐵路和水路運輸比例;推進遠海碼頭進港鐵路專用線建設;打造港內“藍色公路”,實現跨港區內外貿集裝箱港內運輸由陸路改水路;引導碼頭企業開展“散改集”業務;鼓勵集裝箱海鐵聯運發展。2022年港口集裝箱海鐵聯運量為6.5萬TEU,同比增長40%。
(2)廣州港。優化集疏運方式。以南沙港區為核心,大力發展水水中轉和鐵水聯運,已建立郴州、貴陽、昆明等30余個無水港或辦事處;2022年集裝箱海鐵聯運量為25萬TEU,同比增長61%;推進南沙港區疏港鐵路建設,完善港區集疏運體系;開通72條“穿梭巴士”支線,提升南沙港區在泛珠三角區域江海聯運中的樞紐地位。
加大清潔能源和新能源應用。完成所有集裝箱場橋“油改電”改造,加大純電動集裝箱牽引車、叉車、堆高機、巡檢車、輕型貨車、大客車等新能源車輛應用,推進國三以下非道路移動機械淘汰改造更新;完成建設高壓船舶供電設施28套,低壓船舶供電設施86套;全面推廣LED節能燈應用和光伏發電,全港碼頭綠色照明燈節能率為50%~60%。
利用新技術節能。推進基于物聯網的散雜貨碼頭綜合物流管理平臺、集裝箱碼頭物聯網技術應用、滾裝汽車碼頭物聯網技術集成、綜合物流智能管理平臺等一批智慧港口項目建設,啟動建設環保管理系統項目,通過新技術的推廣應用,實現能源的集約高效利用。
(3)深圳港。推廣清潔能源應用。率先在全國開展岸電推廣,集裝箱泊位岸電覆蓋率達80%;挖掘港口節能減排潛力,加大對港區內作業機械、作業船舶與本地船舶的能源清潔化應用推廣;推進港區內照明節能化改造;推進碼頭裝卸機械清潔能源化,開啟環保裝卸模式;啟動LNG海上加注中心建設,為國際航行船舶提供保稅液化天然氣加注業務。
優化集疏運體系,開展結構性節能減排。進一步推動鐵水聯運和水水中轉。目前深圳港60條駁船航線覆蓋52個內河碼頭,20條海鐵聯運線路延伸至8個省份,掛牌6個內陸無水港。2022年港口集裝箱海鐵聯運量為24萬TEU,同比增長6%。
二、國外典型低碳港口建設實踐
國際低碳港口建設相對較早,主要措施集中在進港貨物鐵水聯運、港內設施能源改革等方面。
(1)荷蘭的鹿特丹港。將港口燃煤發電廠改為燃氣發電廠。鹿特丹港務局與EBN合資開發Porthos項目,將捕獲在港口運輸的二氧化碳存儲在北海下方的空氣田中,該項目計劃每年儲存250萬噸二氧化碳。加入氫能理事會,實現綠色氫氣的生產,并在港口綜合體中引入大型氫氣網絡,使鹿特丹港成為制氫、進口、應用和向其他歐洲西北部國家運輸氫氣的國際樞紐,推動港口能源轉型,實現低碳綠色發展。
(2)瑞典的哥德堡港。在港口建設了發達的水鐵聯運系統,把港口同瑞典和挪威內地緊密相連,一半集裝箱貨物通過鐵路進行運輸,和高度依賴卡車運輸的港口相比減少了碳排放。作為世界上第一個為靠泊船舶提供岸電服務的港口,在該港能源碼頭,有特定設施能夠將廢棄的食物進行處理,每年會有15000噸到21000噸的廢棄食物被轉化成乙醇燃料,這種清潔燃料的使用大大減少了碳排放量。此外,該港還出臺稅收減免政策,鼓勵使用液化天然氣。
(3)美國的長灘港。推行“清潔空氣行動計劃”,采取措施要求船只減緩行駛速度,以有效降低燃料消耗和廢氣排放,并使用岸電設備,減少船舶靠岸期間的碳排放。推出“清潔卡車計劃”,通過逐步淘汰16000輛重污染的卡車,在5年內把卡車污染氣體總排放量降低80%以上。建設世界上第一個全電動、零排放的巨型碼頭,為更加環保的貨運業務開辟了新道路。
(4)其他。歐盟于2021年公布名為“Fit for 55”的草案。草案要求2030年前至少較2005年減少55%的排放量;港口側應為集裝箱船和客運船提供最低岸邊電力供應并建立適當數量的液化天然氣加油點等。該草案加快了港口岸電等清潔能源利用和LNG和氫能源動力船的應用。國際海事組織(IMO)發布的燃料法規規定自2020年1月1日起,船舶必須使用含硫量最高不超過0.5%的燃料。
三、啟示與思考
由于發達國家與我國工業化進程不同,其碳減排達標壓力明顯小于我國。但低碳港口建設是一個長期過程,在進港貨物鐵水聯運、港內設施能源改革等方面的經驗仍有可借鑒之處。
(1)目前我國低碳港口建設主要措施包括港口和船舶清潔能源開發、岸電項目開發使用、港口機械低碳化、開展低碳的集疏運方式、港口開發液化天然氣加注等。整體來看,我國各港口在低碳港口建設上仍缺乏較為系統的規劃,建設力度有待進一步加強。
(2)從港口角度分析,我國低碳港口建設更加關注從源頭減少碳排放,而缺少對于已經產生的碳排放進行有效回收的措施和手段,同時液化天然氣加注站建設也需要進一步加強。
(3)從船舶角度分析,我國低碳港口建設主要關注港口、船舶技術上的減碳措施,對船舶航速優化、航行路線優化等管理措施關注度不高,后續有待進一步強化。
(4)我國現階段還存在清潔能源推廣力度不夠、應用程度不高等問題,可以借鑒國外經驗采取清潔能源稅收減免等政策來提高清潔能源應用程度。
綜上,當前我國低碳港口建設進行了積極探索,并取得了明顯成效,但仍存在缺少系統謀劃、清潔能源利用率偏低、技術助力低碳發展偏弱等問題,應從完善頂層規劃、優化能源結構、加大科技創新、優化管理等方面集中發力,努力實現港口高質量可持續發展。
作者單位:劉長儉、黃川,交通運輸部規劃研究院;耿志鑫,大連海事大學;鄒明,寧波舟山港股份有限公司;周齊齊,中交第四航務工程勘察設計院有限公司